ensoleillement

[mm91]

La Crosse WS 2300 + Wswin32 (Wetter Station)

Cette station ne possède pas de capteur solaire.

Mais en observant bien les enregistrements on peut trouver une certaine relation entre humidité, température et ensoleillement : en gros, dans la journée, si la température monte et que l’humidité baisse, c’est qu’il y a du soleil.

Bien entendu cela sera toujours une approximation mais c’est peut-être très intéressant tout de même pour savoir s’il a fait « beau » et faire des statistiques.

Il semble bien que le logiciel Wswin32 soit prévu pour exploiter ces paramètres et en déduire la présence de soleil et ensuite des durées d’ensoleillement.

Dans les onglets « station météo / sonde spéciale / solaire » il y a pas mal de paramètres à régler. J’ai fais de nombreux essais mais je n’arrive pas à en tirer quelque chose qui ressemble à de l’ensoleillement.

Je ne comprends pas si le logiciel exploite en même temps l’info de température et l’info d’humidité.

Quelqu’un a-t-il fait des essais et est-il parvenu à quelque chose de significatif ?

Michel.

[chamois]

Bonsoir Michel,

J'utilise le même logiciel avec une WS 2500 (donc luxmètre).

J'ai par le luxmètre (quand il fonctionnait!) une information sur l'ensoleillement.

Le logiciel permet d'aller plus loin et de calculer l'énergie reçue en W/m².

Cette information m'interresse beaucoup car j'ai un chauffage solaire pour ma maison (20m² de capteurs).

Je me suis apperçu que les valeurs de W/m² données par le logiciel étaient entre 2 à 3 fois plus faibles que celles que je pouvais calculer rapidement en mesurant l'élévation de température de ma réserve d'eau (2000l) chauffée par les panneaux.

J'attends que ma station revienne du SAV (liaison luxmètre-WS2500 HS) pour poser des questions au concepteur du logiciel Wetter station sur les algo qu'il utilise sur le chapitre ensoleillement - énergie.

J'avais beau modifié, comme toi, les différents paramètres cela ne donnait rien.

Cordialement

Chamois

[ChristianP]

Bonjour,

Avec un bon abri normalisé prévu pour supprimer l’influence du rayonnement solaire direct (dans un bon abri normalisé au cours de tests MF, la T ne bouge pas de plus de 0.1° lorsque l’on porte volontairement une ombre calibrée uniquement sur les parois de l’abri), la relation entre variations de T et celles du rayonnement solaire, est très loin d'être évidente et systématique, surtout en cette saison.

Les variations de vent au niveau de l'abri font régulièrement varier très significativement la T.

L'humidité relative ne sert pas à grand-chose dans ce domaine car elle est relative à la T (si la T baisse, en général la HR monte pour une masse d’air avec un Td relativement stable) et elle est aussi sensible aux variations du vent.

On a très souvent des baisses de puissance du rayonnement avec certains nuages, qui correspondent à des valeurs supérieures au seuil mini qui détermine l'ensoleillement.

A voir ce que donnerait la relation avec une sonde de T noire exposée au soleil et totalement abritée du vent.

Pour les stations équipées d'un pyranomètre mesurant le rayonnement solaire global, on peut estimer l'ensoleillement par calculs (Dans les CDM on peut trouver les formules MF adaptées à sa région et aux différentes saisons. POUr les calculs préliminaires, il faut aussi les cours MF sur le rayonnement solaire, disponibles à la librairie MF)

Voici la T sous abri normalisé avec le rayonnement solaire global à Besse le 1 er décembre (pointage toutes les mn, heures TU) :

[mm91]

ChristianP, merci pour ta réponse,

Le but d’un bon abri normalisé est de prendre la température de l’air sans prendre ni le rayonnement solaire ni le rayonnement de masses alentour.

Par contre, en présence de soleil cela ne veut pas dire que l’air ambiant ne va pas chauffer, même si c’est avec un certain retard, après échauffement du sol (heureusement pour nous !)

Cela est peut-être du à un défaut de mon installation mais je constate et j’observe une relation assez nette entre augmentation de température, diminution d’humidité et soleil.

(Quand il y a une augmentation de température sans diminution d’humidité, c’est souvent un vent chaud qui se lève sans arrivée de soleil).

Ta réponse et tes informations sont très intéressantes.

Les courbes que tu donne te contredisent un peu puisqu’on y voit tout de même une relation directe entre augmentation du rayonnement solaire et augmentation de la température, il aurait été intéressant d’avoir les courbes dans les mêmes conditions mais sans soleil, on aurait certainement vu une augmentation de température beaucoup plus faible.

Mais ceci ne répond pas vraiment à ma question que je reformule autrement :

Je voudrais vérifier moi-même si on peut exploiter les variations de température et l’humidité pour détecter la présence de soleil.

Werner Kren (qui n’est sûrement pas un imbécile !) a prévu cette possibilité dans son logiciel, mais je n’arrive pas à en régler correctement les paramètres.

Quelqu’un l’a-t-il fait?

chamois,

Je me souviens avoir vu ta question sur le forum de « tschirret » ou tu t’étais fait proprement jeté me semble-t-il !? (et ton message effacé !).

Peux-tu éventuellement m’envoyer ce message (par message privé) je réfléchirai à ton problème.

[ChristianP]

Bonjour Michel,

Il est bien évident que l'air est réchauffé globalement avec plus ou moins de rayonnement, mais le rayonnement global ne possède pas obligatoirement la fraction de rayonnement direct suffisant pour qu’il y ait insolation, même avec de bonnes valeurs de global.

Voir régulièrement sur ce site la proportion de diffus dans le global (il manque du réfléchi mais il ne doit y en avoir très peu dans des coins sans obstacles)

http://wwwobs.univ-bpclermont.fr/atmos/don-tem-reel.html

Je n’ai pas dit que dans le graphe il n’y avait aucune relation entre la variation du rayonnement Direct (c'est seulement lui qui compte pour l'insolation) et la T sous abri, mais qu’elle est loin d’être systématique et toujours la plus fréquente ( des variations de qq dixièmes de degrés et bien plus, se produisent aussi avec d'autres paramètres)

A priori tu ne lis pas le graphe de la même façon que moi.

Dans le graphe entre 12h et 14h TU, il n’y a pas du tout d’insolation (ne pas confondre R global et R direct), ce n’est pratiquement que du diffus et du réfléchi, ça n’empêche pas la T de monter. C’est l'augmentation de la vitesse du vent qui a fait progresser la T.

On voit très bien que la T ne baisse pas systématiquement nettement partout à chaque coupure de soleil, comme ça semble être le cas vers 11h30 et 12h TU, où des brusques hausses de T seraient exploitables, s’il n’y avait pas d’autres possibilités qui pouvaient les créer (des variations de qq dixièmes ne prouvent pas que c’est le soleil qui l’a fait baissée ou monter).

Entre 11h20 et 11h30, on voit aussi une hausse nette du R global suite à une réelle insolation avec un plateau de 10 minutes avec le R global proche de 400W. Mais la T baisse en plein milieu de cet période d'ensoleillementt, alors que d’après la méthode recherchée d'estimation elle aurait dû monter. Par contre la T monte brusquement quelques minutes plus tard avec une puissance très légèrement supérieure mais bien plus courte. Mais en réalité ça vient du vent qui se renforce très provisoirement à ce moment là et non de l’ensoleillement seul. Elle serait montée sans lui comme cela a été le cas plus tard dans l’AM.

Là où tu vois la courbe monter le matin avant 9h mais aussi au cours de certaines baisses de R global un peu plus tard, la puissance est souvent insuffisante, il n’y a pas eu d’insolation même avec plus de 200W/m2 de global, car il n’y avait pas assez de R direct pour qu’il y ait eu insolation (beaucoup de diffus avec les nuages présents ce matin là. Il faut 120 à 150 W/m2 de R direct selon le capteur utilisé, pour qu’on comptabilise une durée d’insolation)

Ici on rencontre de très nombreux jours où la brise de mer se lève vers 13h proche du maximum de la puissance solaire. Sans un seul nuage, la T chute de plusieurs degrés même en été où la relation entre soleil et hausse de T est plus fréquente. Qu’est ce que va sortir une technique qui ne prendra pas en compte le vent, sa direction et qui ne détectera qu’une grosse baisse de T et donc déduire un soleil masqué pendant les heures suivantes !?

Le problème de ce style de méthode, c’est d'arriver à être certain qu’une hausse ou qu'une baisse de T sous abri sur le pas de temps court considéré sont bien dues à la variation de la puissance de R direct et pas à autre chose.

C'est uniquement le rayonnement solaire direct qu'on cherche à capter pour mesurer la durée d’insolation. L’abri s'il est bien fait, le coupe totalement, la T de l’air peut varier aussi significativement dans le même sens ou à l’opposé des variations de R Direct (autres causes de variations importantes de la T sous abri : le R global avec beaucoup de diffus et du réfléchi, le vent, le Td, l’eau sur et dans le sol, l’eau dans et sur l’abri, selon le modèle d’abri, selon la constante de temps du thermo parfois très différente d’un modèle à l’autre,…)

Avec 200W de global mais seulement 100W de direct (donc pas de soleil), La T de l’air va monter à peu près de la même façon que s’il y avait 160W de direct dans les 200W de global (pour un même vent, une même masse d’air, un même modèle d’abri,…).

L’énergie globale est la même mais moins diffuse, mais cette fois avec une fraction de R direct suffisante qui montre qu’il y a effectivement insolation.

Je ne vois pas pourquoi tu parles de l’intelligence du concepteur du logiciel qui a peut-être intégré ces formules pour attirer qq clients de plus, ou simplement parce que la méthode existe, qu’elle donne une fonction en plus et qu’il n’a peut-être le temps ou les possibilités de contrôler son efficacité réelle.

C’était le cas pour l’ancienne formule très imprécise du WC, basée sur l’eau et non sur la peau humaine. On la retrouvait pourtant partout dans les logiciels et les stations avant la nouvelle formule 2000 qui donne des résultats bien plus cohérents car il y a eu plus de travail en amont.

Dans Weather Display même avec un système basé sur les valeurs de R global, ça ne donne pas de bonnes estimations ici.

Des méthodes d’estimations trop mauvaises pour être utilisées en climato, il y en a des tas. Elles sont utiles pour d'atures applications, car dans certains cas il vaut mieux une très mauvaise estimation que rien du tout. Qu’elles soient trop imprécises, cela n’enlève rien à l’intelligence de ceux qui les ont créées ou intégrées dans des logiciels.

Il existe des formules pour estimer le R global à partir de l’amplitude des Tx et des Tn du jour, avec la nature et l’importance globale de la couverture nuageuse du jour, des coeff pour le lieu, l’environnement... (Il suffit ensuite d’utiliser le résultat dans d’autres formules pour estimer la durée d’insolation) mais là on sort de l’échelle des variations de T très fines dans les horaires.

Certaines de ces formules sont plus générales on n’entre aucun détail.

Il y a plusieurs années j’en avais testé qq unes, les résultats ne collaient vraiment pas avec la réalité ici.

On les trouve sur le Net dans des sites US, je n’ai pas gardé les adresses.

Je ne pense pas qu’il existe une méthode statistique qui donne une approximation assez exploitable de la durée l’insolation journalière à partir des variations fines de la T sous abri normalisé. (même si la T de l'air sous abri varie en partie avec le R Direct, il n'y a pas que lui qui fait varier la T dans un abri comme on le constate d'ailleurs la nuit ou sur le graphe).

Ce serait autre chose avec une technique utilisant un thermo à globe noir exposé au soleil où si on modélisait strictement les réactions de chaque modèle d’abri selon sa position son environnement proche en fonction de tous les processus physiques qui entrent en jeu.

Malgré de nombreux calculs, la méthode OMM/MF basée sur les valeurs d’un capteur de R global placé hors d’un abri, donc exposé directement aux variations du rayonnement solaire direct que l’on souhaite mesurer, reste approximative mais réaliste.

[chamois]

Bonsoir,

Merci ChristianP pour l'adresse du site de Clermont.

Les valeurs d'ensoleillement en w/m² début novembre sont dans l'odre de grandeur de ce que j'ai calculé et me réconforte.

Les valeurs calculées par le logiciel de WsWin32 (Wetterstation) sont bien sous estimées d'un facteur 2 (250W/m² contre 500 W/m² (+-10%) que j'ai calculées.

Je vais demander des explications à l'auteur et je vous tiendrai au courant.

Cordialement

Mes escuses pour Michel d'avoir utilisé son post.

Chamois

[Chri]

Bonsoir,

possédant une vantage pro plus, quelqu'un pourrait-il me dire comment calculer la durée d'ensoleillement sachant donc que cette station mesure à priori un rayonnement instantané ? Ou bien je me trompe ?

Merci.